为了将放置在水平地面上重的重物提升到高处，小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力拉绳时，重物的速度和高度随时间变化的关系图象如图丙丁所示。绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。不计绳重和摩擦求：

1. 为了将放置在水平地面上重 $\text{[math]}$ 的重物提升到高处，小明同学设计了图 $\text{[math]}$ 甲 $\text{[math]}$ 所示的滑轮组装置。当小明用图 $\text{[math]}$ 乙 $\text{[math]}$ 所示随时间变化的竖直向下拉力 $\text{[math]}$ 拉绳时，重物的速度 $\text{[math]}$ 和高度随时间 $\text{[math]}$ 变化的关系图象如图 $\text{[math]}$ 丙 $\text{[math]}$ 丁 $\text{[math]}$ 所示。绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。 $\text{[math]}$ 不计绳重和摩擦 $\text{[math]}$ 求：

(1) 在 $\text{[math]}$ 内，拉力 $\text{[math]}$ 做的功 $\text{[math]}$ 。

(2) 在 $\text{[math]}$ 内，拉力 $\text{[math]}$ 的功率 $\text{[math]}$ 及滑轮组的机械效率 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 保留到 $\text{[math]}$

【考点】

滑轮（组）的机械效率; 滑轮组绳子拉力的计算; 功的计算及应用;

【答案】

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计算题困难

1. 小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在树下一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从100N开始逐渐增加，每次物体被拉动的距离均为1m。根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图象，如图乙所示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求：

(1) 由图乙可知，当物体受到的摩擦力为100N时，求：动滑轮的重力？

(2) 当滑轮组的机械效率为75%，物体以0.1m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？

(3) 当物体与地面的摩擦力为1500N时，体重为500N的小熊竖直向下拉绳，还能用此滑轮组拉动物体吗？用计算结果说明。

计算题普通

2. 体重为600N的小明用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A。当A以0.1m/s的速度匀速上升时，小明对绳子的拉力F为400N，滑轮组的机械效率为80%。（不计绳重及摩擦）求：

(1) 拉力F的功率；

(2) 物体A受到的重力；

(3) 小明拉动绳子前与拉动绳子后对地面的压强之比。

计算题普通

3. 建筑工人用如图所示的滑轮组提升一堆砖块，已知托板重200N，动滑轮重50N，每个砖块重100N，工人的质量是70kg，不计绳重和轮轴处的摩擦，g取10N/kg。

(1) 工人用竖直向下的拉力拉动绳子，匀速提升5个砖块时，求：

①工人对绳子的拉力大小。

②工人对水平地面的压力大小。

③滑轮组的机械效率。（结果保留整数）

(2) 通过计算，分析讨论该建筑工人用此装置最多可以提升几个砖块。

计算题普通